✖


Jump to content

Углеродно-нейтральное топливо

Углеродно-нейтральное топливо – это топливо , которое не производит чистых выбросов парниковых газов или углеродного следа . На практике это обычно означает топливо, которое производится с использованием диоксида углерода (CO 2 ) в качестве сырья . Предлагаемые углеродно-нейтральные виды топлива можно в общих чертах сгруппировать на синтетическое топливо , которое производится путем химического гидрирования углекислого газа, и биотопливо , которое производится с использованием естественных CO 2 , процессов, потребляющих таких как фотосинтез . [1]

Двуокись углерода, используемая для производства синтетического топлива, может быть непосредственно улавлена ​​из воздуха , переработана из электростанций дымовых газов или получена из углекислоты в морской воде . Общие примеры синтетического топлива включают аммиак и метан . [2] хотя более сложные углеводороды, такие как бензин и авиационное топливо [3] также были успешно синтезированы искусственно. Помимо того, что такие возобновляемые виды топлива являются нейтральными по выбросам углерода, они могут снизить затраты и проблемы зависимости от импортируемого ископаемого топлива , не требуя ни электрификации автопарка, ни перехода на водород или другие виды топлива, что позволяет продолжать использовать совместимые и доступные по цене автомобили. [4] Чтобы быть по-настоящему углеродно-нейтральным, любая энергия, необходимая для этого процесса, сама должна быть углеродно-нейтральной или без выбросов, как, например, возобновляемая энергия или ядерная энергия . [5] [6] [7] [8]

Если при сжигании углеродно-нейтрального топлива происходит улавливание углерода в дымоходе, это приводит к чистым отрицательным выбросам углекислого газа и, таким образом, может представлять собой форму восстановления выбросов парниковых газов . Отрицательные выбросы широко считаются незаменимым компонентом усилий по ограничению глобального потепления, хотя технологии отрицательных выбросов в настоящее время экономически нежизнеспособны для компаний частного сектора. [9] Углеродные кредиты , вероятно, будут играть важную роль для углеродно-отрицательных видов топлива. [10]

Производство синтетических углеводородов

[ редактировать ]
Часть серии о
Устойчивая энергетика
Автомобиль проезжает мимо четырех ветряных турбин в поле, и на горизонте их еще больше.
Энергосбережение
Возобновляемая энергия
Устойчивый транспорт
Часть серии о
Смягчение последствий изменения климата
Энергия
Экономика
Рамочные соглашения и договоры
Поглотители углерода
Связанный контент

Синтетические углеводороды могут быть получены в результате химических реакций между углекислым газом, который можно улавливать на электростанциях или из воздуха, и водородом . Топливо, часто называемое электротопливом , хранит энергию, которая была использована при производстве водорода. [11]

Водородное топливо обычно получают электролизом воды в процессе преобразования энергии в газ . Чтобы минимизировать выбросы, электроэнергия производится с использованием источников энергии с низким уровнем выбросов, таких как энергия ветра , солнца или атомной энергии. [12]

Затем посредством реакции Сабатье можно производить метан, который затем можно хранить для последующего сжигания на электростанциях (в виде синтетического природного газа ), транспортировать по трубопроводу, грузовиком или танкером или использовать в процессах преобразования газа в жидкость, таких как Процесс Фишера-Тропша для производства традиционного топлива для транспорта или отопления. [4] [13] [14]

Есть еще несколько видов топлива, которые можно создать с использованием водорода. Например, муравьиную кислоту можно получить путем реакции водорода с CO 2 . Муравьиная кислота в сочетании с CO 2 может образовывать изобутанол . [15]

Метанол можно получить в результате химической реакции молекулы углекислого газа с тремя молекулами водорода с образованием метанола и воды. Запасенную энергию можно восстановить путем сжигания метанола в двигателе внутреннего сгорания с выделением углекислого газа, воды и тепла. Метан можно получить аналогичной реакцией. Особые меры предосторожности против утечек метана важны, поскольку метан почти в 100 раз сильнее CO 2 с точки зрения 20-летнего потенциала глобального потепления . Больше энергии можно использовать для объединения метанола или метана в более крупные молекулы углеводородного топлива. [4]

Исследователи также предложили использовать метанол для производства диметилового эфира . Это топливо может быть использовано в качестве заменителя дизельного топлива из-за его способности самовоспламеняться под высоким давлением и температурой. В некоторых регионах он уже используется для отопления и производства энергии. Он нетоксичен, но должен храниться под давлением. [16] Более крупные углеводороды [17] и этанол [18] также может быть получен из углекислого газа и водорода.

Все синтетические углеводороды обычно производятся при температуре 200–300 °C и давлении от 20 до 50 бар. Катализаторы обычно используются для повышения эффективности реакции и создания желаемого типа углеводородного топлива. Такие реакции являются экзотермическими и используют около 3 молей водорода на моль участвующего углекислого газа. Они также производят большое количество воды в качестве побочного продукта. [5]

Источники углерода для переработки

[ редактировать ]

Наиболее экономичным источником углерода для переработки в топливо являются выбросы дымовых газов от сжигания ископаемого топлива , где его можно получить примерно за 7,50 долларов США за тонну. [7] [19] [13] Однако это не является углеродно-нейтральным, поскольку углерод имеет ископаемое происхождение, поэтому углерод перемещается из геосферы в атмосферу. Поскольку угольная кислота в морской воде находится в химическом равновесии с углекислым газом воздуха, изучалось извлечение углерода из морской воды. [20] [21] Исследователи подсчитали, что извлечение углерода из морской воды будет стоить около 50 долларов за тонну. [8] Улавливание углерода из окружающего воздуха обходится дороже, от 94 до 232 долларов за тонну, и считается нецелесообразным для синтеза топлива или улавливания углерода. [22] Прямой захват воздуха менее развит, чем другие методы. Предложения по этому методу предполагают использование едкого химического вещества для реакции с углекислым газом в воздухе с образованием карбонатов . Затем их можно расщепить и гидратировать с выделением чистого газа CO 2 и регенерацией едкого химиката. Этот процесс требует больше энергии, чем другие методы, поскольку концентрация углекислого газа в атмосфере гораздо ниже, чем в других источниках. [4]

Исследователи также предложили использовать биомассу в качестве источника углерода для производства топлива. Добавление водорода в биомассу уменьшит содержание углерода в производстве топлива. Преимущество этого метода заключается в использовании растительных веществ для дешевого улавливания углекислого газа. Растения также добавляют в топливо некоторую химическую энергию из биологических молекул. Это может быть более эффективное использование биомассы, чем обычное биотопливо , поскольку при этом используется большая часть углерода и химической энергии биомассы, а не выделяется столько же энергии и углерода. Его главный недостаток заключается в том, что, как и в случае с традиционным производством этанола, оно конкурирует с производством продуктов питания. [5]

Затраты на возобновляемую и атомную энергию

[ редактировать ]

в ночное время Энергия ветра считается наиболее экономичным видом электроэнергии для синтеза топлива, поскольку кривая нагрузки электроэнергии резко достигает пика в самые теплые часы дня, но ветер имеет тенденцию дуть немного сильнее ночью, чем днем. Таким образом, цена энергии ветра в ночное время часто намного ниже, чем любая альтернатива. Внепиковые цены на ветроэнергию в районах с высокой интенсивностью ветровой энергетики в США в 2009 году составляли в среднем 1,64 цента за киловатт-час , но только 0,71 цента/кВтч в течение самых дешевых шести часов дня. [4] Обычно оптовая стоимость электроэнергии в течение дня составляет от 2 до 5 центов/кВтч. [23] Коммерческие компании по синтезу топлива предполагают, что они могут производить бензин дешевле, чем нефтяное топливо, когда нефть стоит более 55 долларов за баррель. [24]

В 2010 году группа химиков-технологов под руководством Хизер Уиллауэр из ВМС США подсчитала, что 100 мегаватт электроэнергии могут производить 160 кубических метров (41 000 галлонов США) реактивного топлива в день, а производство корабельного топлива с использованием атомной энергии будет стоить около 1600 долларов за куб. метр (6 долларов США/галлон США). Хотя эта цена примерно в два раза превышала стоимость нефтяного топлива в 2010 году, ожидается, что она будет намного ниже рыночной цены менее чем через пять лет, если последние тенденции сохранятся. [ нужно обновить ] Более того, поскольку доставка топлива в боевую группу авианосца обходится примерно в 2100 долларов за кубический метр (8 долларов США/галлон США), корабельное производство уже обходится гораздо дешевле. [25]

Уиллауэр сказал, что морская вода является «лучшим вариантом» в качестве источника синтетического реактивного топлива. [26] [27] К апрелю 2014 года команда Уиллауэра еще не произвела топливо, соответствующее стандартам, необходимым для военных самолетов. [28] [29] но в сентябре 2013 года они смогли использовать это топливо для управления радиоуправляемой моделью самолета, оснащенной обычным двухтактным двигателем внутреннего сгорания. [30] Поскольку этот процесс требует больших затрат электроэнергии, вероятным первым шагом реализации было бы создание на американских атомных авианосцах ( класса «Нимиц» и класса «Джеральд Р. Форд» ) собственного топлива для реактивных двигателей. [31] Ожидается, что ВМС США развернут эту технологию где-то в 2020-х годах. [26]

В 2023 году исследование, опубликованное Центром передового опыта НАТО в области энергетической безопасности, пришло к выводу, что электронное топливо предлагает один из наиболее многообещающих путей декарбонизации для военной мобильности на суше, на море и в воздухе. [32]

Демонстрационные проекты и коммерческое развитие

[ редактировать ]

Завод по синтезу метана мощностью 250 киловатт был построен Центром солнечной энергии и исследований водорода (ZSW) в Баден-Вюртемберге и Обществом Фраунгофера в Германии и начал работу в 2010 году. В настоящее время он модернизируется до 10 мегаватт, завершение которого запланировано на осень 2012 года. . [33] [34]

Завод Джорджа Олаха, по переработке углекислого газа которым управляет компания Carbon Recycling International в Гриндавике , Исландия, с 2011 года производит 2 миллиона литров топлива для транспортировки метанола из дымовых газов электростанции Сварценги . [35] Его мощность составляет 5 миллионов литров в год. [36]

Audi построила завод по производству сжиженного природного газа (СПГ) с нулевым выбросом углерода (СПГ) в Верльте, Германия . [37] Завод предназначен для производства транспортного топлива взамен СПГ, используемого в автомобилях A3 Sportback g-tron , и на своей первоначальной мощности может удерживать 2800 метрических тонн CO 2 в окружающей среде в год. [38]

Zero , британская компания, основанная бывшим инженером Формулы-1 Пэдди Лоу , разработала процесс, который она называет «петросинтезом», для разработки синтетического топлива из атмосферного углекислого газа и воды с использованием возобновляемых источников энергии. В 2022 году начались работы на демонстрационном производстве. [39] в Bicester Heritage недалеко от Оксфорда.

Коммерческие разработки ведутся в Колумбии, Южная Каролина . [40] Камарилло, Калифорния , [41] и Дарлингтон, Англия . [42] Демонстрационный проект в Беркли, Калифорния , предлагает синтезировать топливо и пищевые масла из восстановленных дымовых газов. [43]

Восстановление выбросов парниковых газов

[ редактировать ]

Использование углеродно-нейтрального топлива может привести к устранению выбросов парниковых газов, поскольку углекислый газ будет повторно использоваться для производства топлива, а не выбрасываться в атмосферу. Улавливание углекислого газа в выбросах дымовых газов электростанций устранит выбросы парниковых газов, хотя сжигание топлива в транспортных средствах приведет к выделению этого углерода, поскольку не существует экономичного способа улавливания этих выбросов. [4] Этот подход позволил бы сократить чистые выбросы углекислого газа примерно на 50%, если бы он использовался на всех электростанциях, работающих на ископаемом топливе. Предполагается, что большинство на угле и электростанций, работающих природном газе, будут экономически целесообразно модернизироваться с помощью скрубберов углекислого газа для улавливания углерода с целью переработки дымовых газов или секвестрации углерода . [44] [19] [45] Ожидается, что такая переработка не только будет стоить меньше, чем чрезмерные экономические последствия изменения климата, если бы она не была осуществлена, но и окупится, поскольку глобальный рост спроса на топливо и пиковая нехватка нефти увеличивают цены на нефть и взаимозаменяемый природный газ . [46] [47]

Улавливание CO 2 непосредственно из воздуха, известное как прямой захват воздуха , или извлечение углекислоты из морской воды также уменьшит количество углекислого газа в окружающей среде и создаст замкнутый цикл углерода для устранения новых выбросов углекислого газа. [5] Использование этих методов полностью устранило бы потребность в ископаемом топливе, при условии, что для производства топлива можно будет генерировать достаточно возобновляемой энергии. Использование синтетических углеводородов для производства синтетических материалов, таких как пластмассы, может привести к постоянной секвестрации углерода из атмосферы. [4]

Технологии

[ редактировать ]

Традиционное топливо, метанол или этанол.

[ редактировать ]
Смотрите также: Экономика метанола

Некоторые власти рекомендовали производить метанол вместо традиционного транспортного топлива. При нормальной температуре это жидкость, которая может быть токсичной при проглатывании. Метанол имеет более высокое октановое число , чем бензин, но меньшую энергетическую плотность , и его можно смешивать с другими видами топлива или использовать отдельно. Его также можно использовать в производстве более сложных углеводородов и полимеров. Топливные элементы с прямым метанолом были разработаны Лабораторией реактивного движения Калифорнийского технологического института для преобразования метанола и кислорода в электричество. [16] Преобразовать метанол в бензин, топливо для реактивных двигателей или другие углеводороды можно, но для этого требуются дополнительная энергия и более сложные производственные мощности. [4] Метанол немного более агрессивен, чем традиционное топливо, и для его использования требуется модификация автомобиля стоимостью около 100 долларов США за каждую. [5] [48]

В 2016 году был разработан метод с использованием углеродных шипов , наночастиц меди и азота, который превращает углекислый газ в этанол . [49]

Микроводоросли

[ редактировать ]
Основная статья: Микроводоросли

Топливо, изготовленное из микроводорослей , потенциально может иметь низкий углеродный след и является активной областью исследований, хотя на сегодняшний день ни одна крупномасштабная система производства не была коммерциализирована. Микроводоросли — водные одноклеточные организмы . Хотя они, в отличие от большинства растений, имеют чрезвычайно простую клеточную структуру, они по-прежнему фотоавтотрофны и способны использовать солнечную энергию для преобразования углекислого газа в углеводы и жиры посредством фотосинтеза . Эти соединения могут служить сырьем для биотоплива, такого как биоэтанол или биодизель . [50] Таким образом, даже несмотря на то, что сжигание топлива на основе микроводорослей для получения энергии по-прежнему будет производить выбросы, как и любое другое топливо, оно могло бы быть близким к углеродно-нейтральным, если бы они в целом потребляли столько же углекислого газа, сколько выделяется во время сгорания.

Преимуществом микроводорослей является их более высокая эффективность фиксации CO 2 по сравнению с большинством растений. [51] и их способность процветать в самых разных водных средах обитания. [52] Главный их недостаток – высокая стоимость. Утверждалось, что их уникальный и весьма изменчивый химический состав может сделать их привлекательными для конкретных применений. [50]

Микроводоросли также можно использовать в качестве корма для скота благодаря содержащимся в них белкам. Более того, некоторые виды микроводорослей производят ценные соединения, такие как пигменты и фармацевтические препараты. [53]

Производство

[ редактировать ]
Пруд Raceway, используемый для выращивания микроводорослей. Вода поддерживается в постоянном движении с помощью лопастного колеса с приводом.

Двумя основными способами выращивания микроводорослей являются прудовые системы и фотобиореакторы. Системы прудов Raceway состоят из овального канала с замкнутым контуром, который имеет лопастное колесо для циркуляции воды и предотвращения образования отложений. Канал открыт для воздуха, его глубина находится в диапазоне 0,25–0,4 м (0,82–1,31 фута). [50] Пруд должен быть неглубоким, поскольку самозатенение и оптическое поглощение могут привести к ограничению проникновения света через раствор бульона из водорослей. Культуральная среда PBR состоит из закрытых прозрачных пробирок. Он имеет центральный резервуар, в котором циркулирует бульон микроводорослей. PBR - это более простая в управлении система по сравнению с системой прудов с направляющими каналами, однако она требует более высоких общих производственных затрат. [ нужна ссылка ]

Выбросы углерода от биомассы микроводорослей, производимой в водоемах, можно сравнить с выбросами от обычного биодизельного топлива, поскольку затраты энергии и питательных веществ являются углеродоемкими . Соответствующие выбросы от биомассы микроводорослей, произведенной в PBR, также можно сравнить и даже превысить выбросы от обычного ископаемого дизельного топлива. Неэффективность связана с количеством электроэнергии, используемой для перекачки бульона из водорослей по системе. Использование побочного продукта для производства электроэнергии является одной из стратегий, которая может улучшить общий углеродный баланс. Еще одна вещь, которую необходимо признать, — это то, что воздействие на окружающую среду также может быть связано с управлением водными ресурсами, обращением с углекислым газом и поставкой питательных веществ — несколькими аспектами, которые могут ограничивать варианты проектирования и реализации системы. Но в целом системы Raceway Pond демонстрируют более привлекательный энергетический баланс, чем системы PBR. [ нужна ссылка ]

Экономика

[ редактировать ]

Себестоимость производства биотоплива из микроводорослей путем внедрения систем прудов с направляющими каналами во многом зависит от эксплуатационных затрат, которые включают рабочую силу, сырье и коммунальные услуги. В системе водосточных прудов в процессе выращивания электричество занимает наибольшую долю энергии от общих эксплуатационных потребностей в энергии. Он используется для распространения культур микроводорослей. Он занимает долю энергии от 22% до 79%. [50] Напротив, капитальные затраты доминируют над стоимостью производства биотоплива из микроводорослей в PBR. Эта система имеет высокую стоимость установки, хотя эксплуатационные затраты относительно ниже, чем у систем прудов с желобками. [ нужна ссылка ]

Производство биотоплива из микроводорослей обходится дороже, чем производство ископаемого топлива. Ориентировочная стоимость производства биотоплива из микроводорослей составляет около 3,1 доллара США за литр (11,57 доллара США за галлон США). [54] что значительно дороже обычного бензина. Однако по сравнению с электрификацией автопарка ключевым преимуществом такого биотоплива является отсутствие дорогостоящего распределения больших объемов электрической энергии (что требуется для перевода существующих автопарков на аккумуляторную электрическую технологию), что позволяет -использование существующей инфраструктуры транспортировки жидкого топлива. Биотопливо, такое как этанол, также значительно более энергоемкое, чем современные аккумуляторные технологии (примерно в 6 раз больше). [55] ) дальнейшее содействие его экономической жизнеспособности.

Воздействие на окружающую среду

[ редактировать ]

Строительство крупномасштабных объектов по выращиванию микроводорослей неизбежно приведет к негативным последствиям для окружающей среды, связанным с изменением землепользования , например, к разрушению существующей естественной среды обитания. Микроводоросли также могут при определенных условиях выделять парниковые газы, такие как метан или закись азота , или газы с неприятным запахом, такие как сероводород , хотя на сегодняшний день это широко не изучено. При плохом управлении токсины, естественным образом вырабатываемые микроводорослями, могут попасть в окружающую почву или грунтовые воды. [56]

Производство

[ редактировать ]

Вода подвергается электролизу при высоких температурах с образованием газообразного водорода и газообразного кислорода. Энергия для этого добывается из возобновляемых источников, таких как энергия ветра. Затем водород вступает в реакцию со сжатым углекислым газом, улавливаемым прямым захватом воздуха . В результате реакции образуется голубая нефть, состоящая из углеводородов. Голубая нефть затем перерабатывается для производства высокоэффективного электронного дизельного топлива. [57] [58] Однако этот метод все еще остается спорным, поскольку при нынешних производственных мощностях он может производить только 3000 литров за несколько месяцев, что составляет 0,0002% ежедневного производства топлива в США. [59] Более того, термодинамическая и экономическая осуществимость этой технологии подвергалась сомнению. В статье предполагается, что эта технология не создает альтернативу ископаемому топливу, а скорее преобразует возобновляемую энергию в жидкое топливо. В статье также говорится, что энергетическая отдача от энергии, вложенной в использование ископаемого дизельного топлива, в 18 раз выше, чем при использовании электронного дизеля. [60]

История

[ редактировать ]

Исследования углеродно-нейтрального топлива продолжаются уже несколько десятилетий. В отчете 1965 года предлагалось синтезировать метанол из углекислого газа в воздухе с использованием ядерной энергии для мобильного склада топлива. [61] Судовое производство синтетического топлива с использованием ядерной энергии изучалось в 1977 и 1995 годах. [62] [63] [64] В отчете 1984 года изучалось восстановление углекислого газа на заводах по производству ископаемого топлива. [65] В отчете 1995 года сравнивается переоборудование автопарков для использования углеродно-нейтрального метанола с дальнейшим синтезом бензина . [48]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]

Книги и отчеты

[ редактировать ]
  • Экологичное синтетическое углеродное топливо для транспорта . Лондон: Королевское общество. 2019. ISBN  978-1-78252-422-9 . OCLC   1181251736 .

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Тракимавичюс, Лукас (6 октября 2021 г.). «Синтетическое топливо может укрепить энергетическую безопасность в Балтийском регионе» . ЕврАктив . Архивировано из оригинала 6 октября 2021 года . Проверено 12 октября 2021 г.
  2. ^ Лейти и Холбрук (2012) «Управление миром на возобновляемых источниках энергии: альтернативы для недорогого надежного хранения устаревших возобновляемых источников энергии в виде водорода и аммиака через подземные трубопроводы» Материалы Международного конгресса и выставки машиностроения ASME 2012 , 9–15 ноября, 2012, Хьюстон, Техас
  3. ^ «Синтез воздушного топлива показывает, что у бензина из воздуха есть будущее» . Архивировано из оригинала 5 июня 2019 г. Проверено 5 июня 2019 г.
  4. ^ Jump up to: а б с д и ж г час Пирсон, Р.Дж.; Эйсаман, доктор медицины; и др. (2012). «Хранение энергии с помощью углеродно-нейтрального топлива, полученного из CO 2 , воды и возобновляемых источников энергии» (PDF) . Труды IEEE . 100 (2): 440–60. CiteSeerX   10.1.1.359.8746 . дои : 10.1109/JPROC.2011.2168369 . S2CID   3560886 . Архивировано из оригинала (PDF) 8 мая 2013 года . Проверено 7 сентября 2012 г. (Обзор.)
  5. ^ Jump up to: а б с д и Земан, Фрэнк С.; Кейт, Дэвид В. (2008). «Углеродно-нейтральные углеводороды» (PDF) . Философские труды Королевского общества А. 366 (1882): 3901–18. Бибкод : 2008RSPTA.366.3901Z . дои : 10.1098/rsta.2008.0143 . ПМИД   18757281 . S2CID   2055798 . Архивировано из оригинала (PDF) 25 мая 2013 года . Проверено 7 сентября 2012 г. (Обзор.)
  6. ^ Ван, Вэй; Ван, Шэнпин; Ма, Синьбинь; Гонг, Цзиньлун (2011). «Последние достижения в каталитическом гидрировании диоксида углерода». Обзоры химического общества . 40 (7): 3703–27. CiteSeerX   10.1.1.666.7435 . дои : 10.1039/C1CS15008A . ПМИД   21505692 . (Обзор.)
  7. ^ Jump up to: а б Макдауэлл, Найл; и др. (2010). «Обзор технологий улавливания CO 2 » (PDF) . Энергетика и экология . 3 (11): 1645–69. дои : 10.1039/C004106H . Архивировано (PDF) из оригинала 11 декабря 2015 г. Проверено 16 июля 2019 г. (Обзор.)
  8. ^ Jump up to: а б Эйсаман, Мэтью Д.; и др. (2012). «Извлечение CO 2 из морской воды с помощью биполярного мембранного электродиализа» . Энергетика и экология . 5 (6): 7346–52. CiteSeerX   10.1.1.698.8497 . дои : 10.1039/C2EE03393C . Архивировано из оригинала 23 ноября 2021 года . Проверено 6 июля 2013 г.
  9. ^ Маккай, Робин (16 января 2021 г.). «Улавливание углерода жизненно важно для достижения климатических целей, — говорят ученые зеленым критикам» . Хранитель . Архивировано из оригинала 30 апреля 2021 г. Проверено 28 апреля 2021 г.
  10. ^ Мэтьюз, Джон А. (март 2008 г.). «Углеродистое биотопливо; 6: Роль углеродных кредитов». Энергетическая политика . 36 (3): 940–945. дои : 10.1016/j.enpol.2007.11.029 .
  11. ^ Пирсон, Ричард; Эйсаман (2011). «Хранение энергии с помощью углеродно-нейтрального топлива, полученного из углекислого газа, воды и возобновляемых источников энергии» (PDF) . Труды IEEE . 100 (2): 440–460. CiteSeerX   10.1.1.359.8746 . дои : 10.1109/jproc.2011.2168369 . S2CID   3560886 . Архивировано из оригинала (PDF) 8 мая 2013 года . Проверено 18 октября 2012 г.
  12. ^ Королевское общество 2019 , с. 7.
  13. ^ Jump up to: а б Пеннлайн, Генри В.; и др. (2010). «Отделение CO 2 от дымовых газов с помощью электрохимических ячеек». Топливо . 89 (6): 1307–14. doi : 10.1016/j.fuel.2009.11.036 .
  14. ^ Грейвс, Кристофер; Эббесен, Суне Д.; Могенсен, Могенс (2011). «Коэлектролиз CO 2 и H 2 O в твердооксидных элементах: производительность и долговечность». Ионика твердого тела . 192 (1): 398–403. дои : 10.1016/j.ssi.2010.06.014 .
  15. ^ https://cleanleap.com/extracting-energy-air-future-fuel. Архивировано 3 октября 2020 г. на Wayback Machine. Извлечение энергии из воздуха – это будущее топлива?
  16. ^ Jump up to: а б Ола, Джордж; Ален Геопперт; ГК Сурья Пракаш (2009). «Химическая переработка углекислого газа в метанол и диметиловый эфир: от парниковых газов к возобновляемым, экологически нейтральным углеродно-нейтральным топливам и синтетическим углеводородам». Журнал органической химии . 74 (2): 487–98. CiteSeerX   10.1.1.629.6092 . дои : 10.1021/jo801260f . ПМИД   19063591 . S2CID   25108611 .
  17. ^ «Интеграция энергии в газ/энергию в жидкость в текущий процесс трансформации» (PDF) . Июнь 2016. с. 12. Архивировано (PDF) из оригинала 11 августа 2017 г. Проверено 10 августа 2017 г.
  18. ^ «Технический обзор» . Архивировано из оригинала 9 мая 2019 г. Проверено 10 августа 2017 г.
  19. ^ Jump up to: а б Соколов, Роберт ; и др. (1 июня 2011 г.). Прямое улавливание CO 2 из воздуха с помощью химикатов: оценка технологии для Группы APS по связям с общественностью (PDF) (рецензируемый обзор литературы). Американское физическое общество. Архивировано (PDF) из оригинала 3 сентября 2019 г. Проверено 7 сентября 2012 г.
  20. ^ ДиМашио, Феличе; Уиллауэр, Хизер Д .; Харди, Деннис Р.; Льюис, М. Кэтлин; Уильямс, Фредерик В. (23 июля 2010 г.). Извлечение углекислого газа из морской воды с помощью ячейки электрохимического подкисления. Часть 1 – Первоначальные технико-экономические обоснования (PDF) (меморандум). Вашингтон, округ Колумбия: Химический отдел, Технологический центр ВМФ по безопасности и живучести, Исследовательская лаборатория ВМС США. Архивировано из оригинала 2 марта 2020 года . Проверено 7 сентября 2012 г.
  21. ^ Уиллауэр, Хизер Д.; ДиМашио, Феличе; Харди, Деннис Р.; Льюис, М. Кэтлин; Уильямс, Фредерик В. (11 апреля 2011 г.). Извлечение углекислого газа из морской воды с помощью ячейки электрохимического подкисления. Часть 2 – Лабораторные масштабные исследования (меморандум). Вашингтон, округ Колумбия: Химический отдел, Технологический центр ВМФ по безопасности и живучести, Исследовательская лаборатория ВМС США. Архивировано из оригинала 13 апреля 2013 года . Проверено 7 сентября 2012 г.
  22. ^ Кейт, Дэвид В.; Холмс, Джеффри; Святой Анджело, Давид; Хидель, Кентон (2018). «Процесс улавливания CO 2 из атмосферы» . Джоуль . 2 (8): 1573–1594. дои : 10.1016/j.joule.2018.05.006 . S2CID   134813287 .
  23. ^ Цена на электроэнергию. Архивировано 16 января 2019 г. на Wayback Machine NewFuelist.com (сравните с графиком цен на ветроэнергетику в непиковые часы. Архивировано 6 октября 2014 г. на Wayback Machine ). Проверено 7 сентября 2012 г.
  24. ^ Холте, Лаура Л.; Доти, Гленн Н.; МакКри, Дэвид Л.; Доти, Джуди М.; Доти, Ф. Дэвид (2010). Экологичное транспортное топливо из внепиковой энергии ветра, CO 2 и воды (PDF) . 4-я Международная конференция по энергетической устойчивости, 17–22 мая 2010 г. Феникс, Аризона: Американское общество инженеров-механиков. Архивировано (PDF) из оригинала 15 ноября 2011 г. Проверено 7 сентября 2012 г.
  25. ^ Уиллауэр, Хизер Д.; Харди, Деннис Р.; Уильямс, Фредерик В. (29 сентября 2010 г.). Технико-экономическое обоснование и текущие расчетные капитальные затраты на производство реактивного топлива на море (отчет-меморандум). Вашингтон, округ Колумбия: Химический отдел, Технологический центр ВМФ по безопасности и живучести, Исследовательская лаборатория ВМС США. Архивировано из оригинала 8 апреля 2013 года . Проверено 7 сентября 2012 г.
  26. ^ Jump up to: а б Тозер, Джессика Л. (11 апреля 2014 г.). «Энергетическая независимость: создание топлива из морской воды» . Вооружённый наукой . Министерство обороны США. Архивировано из оригинала 12 апреля 2014 года.
  27. ^ Корень Марина (13 декабря 2013 г.). «Угадайте, что может питать линкоры будущего?» . Национальный журнал . Архивировано из оригинала 3 июня 2015 года . Проверено 7 октября 2018 г.
  28. ^ Такер, Патрик (10 апреля 2014 г.). «Военно-морской флот только что превратил морскую воду в топливо для реактивных двигателей» . Защита Один . Архивировано из оригинала 27 марта 2019 года . Проверено 7 октября 2018 г.
  29. ^ Эрнст, Дуглас (10 апреля 2014 г.). «ВМС США будут превращать морскую воду в топливо для реактивных двигателей» . Вашингтон Таймс . Архивировано из оригинала 7 сентября 2018 года . Проверено 7 октября 2018 г.
  30. ^ Парри, Дэниел (7 апреля 2014 г.). «Масштабная модель корабля времен Второй мировой войны взлетает с топливом из моря» . Новости военно-морской научно-исследовательской лаборатории . Архивировано из оригинала 22 августа 2017 года . Проверено 8 октября 2018 г.
  31. ^ Путик, Георгий (21 мая 2014 г.). «Лаборатория ВМС США превращает морскую воду в топливо» . Новости «Голоса Америки» . Архивировано из оригинала 1 июня 2016 года . Проверено 7 октября 2018 г.
  32. ^ Тракимавичюс, Лукас (декабрь 2023 г.). «Миссия Net-Zero: прокладывая путь к использованию электронного топлива в вооруженных силах» . Центр передового опыта НАТО в области энергетической безопасности.
  33. ^ Центр исследований солнечной энергии и водорода Баден-Вюртемберг (2011 г.). «Вербундпроект «Энергия-газ» » . zsw-bw.de (на немецком языке). Архивировано из оригинала 16 февраля 2013 года . Проверено 9 сентября 2012 г.
  34. ^ Центр исследований солнечной энергии и водорода (24 июля 2012 г.). «Федеральный министр окружающей среды Альтмайер и премьер-министр Кречманн впечатлены системой преобразования энергии в газ ZSW» . zsw-bw.de (на немецком языке). Архивировано из оригинала 27 сентября 2013 года . Проверено 9 сентября 2012 г.
  35. ^ «Джордж Ола CO 2 на заводе по производству возобновляемого метанола, Рейкьянес, Исландия». Архивировано 25 января 2021 г. на Wayback Machine (Chemicals-Technology.com).
  36. ^ «Первый коммерческий завод». Архивировано 4 февраля 2016 г., в Wayback Machine (Carbon Recycling International).
  37. ^ Окульски, Трэвис (26 июня 2012 г.). «Углеродно-нейтральный электронный газ Audi реален, и они действительно его производят» . Ялопник (Gawker Media) . Архивировано из оригинала 11 февраля 2021 года . Проверено 29 июля 2013 г.
  38. ^ Руссо, Стив (25 июня 2013 г.). «Новый завод по производству электронного газа Audi будет производить углеродно-нейтральное топливо» . Популярная механика . Архивировано из оригинала 6 октября 2014 года . Проверено 29 июля 2013 г.
  39. ^ Колдервуд, Дэйв (05 октября 2022 г.). «Zero Petroleum для производства синтетического топлива в Бистере» . ФЛАЕР . Проверено 13 января 2023 г.
  40. ^ «Доти Ветровое Топливо» . Архивировано из оригинала 24 мая 2015 г. Проверено 4 сентября 2012 г.
  41. ^ «Энергетические системы CoolPlanet» . Архивировано из оригинала 05 марта 2013 г. Проверено 4 сентября 2012 г.
  42. ^ ООО «Синтез Воздушного Топлива» . Архивировано из оригинала 27 апреля 2015 г. Проверено 4 сентября 2012 г.
  43. ^ «Киверди получает финансирование Комиссии по энергетике для своей новаторской платформы по конверсии углерода» . Yahoo! Финансы . 5 сентября 2012 года . Проверено 12 сентября 2012 г. [ мертвая ссылка ]
  44. ^ ДиПьетро, ​​Фил; Николс, Крис; Маркиз, Майкл (январь 2011 г.). Угольные электростанции в США: исследование затрат на модернизацию с использованием технологии улавливания CO 2 , редакция 3 (PDF) (отчет NETL-402/102309). Национальная лаборатория энергетических технологий Министерства энергетики США. Контракт Министерства энергетики DE-AC26-04NT41817. Архивировано из оригинала (PDF) 4 сентября 2012 года . Проверено 7 сентября 2012 г.
  45. ^ Хаус, Казахстан; Баклиг, AC; Ранджан, М.; ван Ньероп, Э.А.; Уилкокс, Дж.; Херцог, HJ (2011). «Экономический и энергетический анализ улавливания CO 2 из окружающего воздуха» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 108 (51): 20428–33. Бибкод : 2011PNAS..10820428H . дои : 10.1073/pnas.1012253108 . ПМЦ   3251141 . ПМИД   22143760 . Архивировано (PDF) из оригинала 17 марта 2017 г. Проверено 7 сентября 2012 г. (Обзор.)
  46. ^ Гепперт, Ален; Чаун, Миклош; Пракаш, Г.К. Сурья; Ола, Джордж А. (2012). «Воздух как возобновляемый источник углерода будущего: обзор улавливания CO 2 из атмосферы». Энергетика и экология . 5 (7): 7833–53. дои : 10.1039/C2EE21586A . (Обзор.)
  47. ^ Лакнер, Клаус С.; и др. (2012). «Актуальность разработки технологии улавливания CO 2 из окружающего воздуха» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (33): 13156–62. Бибкод : 2012PNAS..10913156L . дои : 10.1073/pnas.1108765109 . ПМК   3421162 . ПМИД   22843674 .
  48. ^ Jump up to: а б Стейнберг, Мейер (август 1995 г.). Карнолский процесс по снижению выбросов CO 2 на электростанциях и в транспортном секторе (PDF) (неофициальный отчет BNL-62110). Аптон, Нью-Йорк: Департамент передовых технологий, Брукхейвенская национальная лаборатория. (Подготовлено для Министерства энергетики США по контракту № DE-AC02-76CH00016). Архивировано из оригинала 22 ноября 2021 года . Проверено 7 сентября 2012 г.
  49. ^ Джонстон, Ян (19 октября 2016 г.). «Ученые случайно превратили загрязнение в возобновляемую энергию» . Независимый . Архивировано из оригинала 20 октября 2016 г. Проверено 19 октября 2016 г.
  50. ^ Jump up to: а б с д Слэйд, Рафаэль; Бауэн, Аузилио (01 июня 2013 г.). «Выращивание микроводорослей для получения биотоплива: стоимость, энергетический баланс, воздействие на окружающую среду и перспективы на будущее» . Биомасса и биоэнергетика . 53 : 29–38. Бибкод : 2013BmBe...53...29S . дои : 10.1016/j.biombioe.2012.12.019 . hdl : 10044/1/11762 . ISSN   0961-9534 .
  51. ^ Куэльяр-Бермудес, Сара; Гарсиа-Перес, Джонатан (1 июля 2015 г.). «Фотосинтетическая биоэнергетика с использованием CO 2 : подход к использованию дымовых газов для получения биотоплива третьего поколения» . Журнал чистого производства . 98 : 53–65. дои : 10.1016/j.jclepro.2014.03.034 . hdl : 11285/630358 . ISSN   0959-6526 .
  52. ^ Махешвари, Неха; Кришна, Пушпа К.; Тхакур, Инду Шекхар; Шривастава, Шаили (01 августа 2020 г.). «Биологическая фиксация углекислого газа и производство биодизеля с использованием микроводорослей, выделенных из сточных вод». Наука об окружающей среде и исследования загрязнения . 27 (22): 27319–27329. Бибкод : 2020ESPR...2727319M . дои : 10.1007/s11356-019-05928-y . ISSN   1614-7499 . ПМИД   31317429 . S2CID   197542555 .
  53. ^ Мадейра, Марта; Кардосо, Карлос (01 ноября 2017 г.). «Микроводоросли как кормовые ингредиенты для животноводства и качества мяса: обзор» . Животноводство . 205 : 111–121. doi : 10.1016/j.livsci.2017.09.020 . ISSN   1871-1413 . Архивировано из оригинала 28 апреля 2021 г. Проверено 28 апреля 2021 г.
  54. ^ Сан, Эми; Дэвис, Райан; Старбак, Меган; Бен-Амоц, Ами; Пейт, Рон; Пиенкос, Филип Т. (1 августа 2011 г.). «Сравнительный анализ затрат на производство водорослевого масла для биотоплива». Энергия . 36 (8): 5169–5179. дои : 10.1016/j.energy.2011.06.020 . ISSN   0360-5442 .
  55. ^ «Роль водорода и аммиака в решении проблемы нулевого баланса» (PDF) . Королевское общество . Архивировано (PDF) из оригинала 2 июля 2021 года . Проверено 25 февраля 2024 г.
  56. ^ Ашер, Филиппа К.; Росс, Эндрю Б.; Камарго-Валеро, Миллер Алонсо; Томлин, Элисон С .; Гейл, Уильям Ф. (4 мая 2014 г.). «Обзор потенциального воздействия крупномасштабного выращивания микроводорослей на окружающую среду» . Биотопливо . 5 (3): 331–349. Бибкод : 2014Biofu...5..331U . дои : 10.1080/17597269.2014.913925 . ISSN   1759-7269 . S2CID   55670420 .
  57. ^ «Как сделать дизельное топливо из воды и воздуха – внесетевой мир» . Внесетевой мир . 25 мая 2015 г. Архивировано из оригинала 07 декабря 2018 г. Проверено 30 ноября 2018 г.
  58. ^ Макдональд, Фиона. «Audi успешно произвела дизельное топливо из углекислого газа и воды» . НаукаАлерт . Архивировано из оригинала 07 декабря 2018 г. Проверено 30 ноября 2018 г.
  59. ^ «Проверка реальности: Audi, производящая электронный дизель из воздуха и воды, не изменит автомобильную промышленность» . Альфр . Архивировано из оригинала 1 сентября 2015 г. Проверено 7 декабря 2018 г.
  60. ^ Мирнс, Юан (12 мая 2015 г.). «Термодинамические и экономические реалии Audi E Diesel» . Энергия имеет значение . Архивировано из оригинала 5 февраля 2017 г. Проверено 7 декабря 2018 г.
  61. ^ Беллер, М.; Стейнберг, М. (ноябрь 1965 г.). Синтез жидкого топлива с использованием ядерной энергии в системе передвижной энергобазы (отчет о НИР БНЛ 955/Т–396). Аптон, Нью-Йорк: Брукхейвенская национальная лаборатория по контракту с Комиссией по атомной энергии США. hdl : 2027/mdp.39015086582635 . (Общие, разные отчеты и отчеты о ходе работ — TID–4500, 46-е изд.).
  62. ^ Стейнберг, М.; Данг, В. (1977). «Производство синтетического метанола из воздуха и воды с использованием управляемой мощности термоядерного реактора — I. технология и энергетические потребности» . Преобразование энергии . 17 (2–3): 97–112. Бибкод : 1977EnC....17...97S . дои : 10.1016/0013-7480(77)90080-8 . Архивировано из оригинала 27 сентября 2021 г. Проверено 27 сентября 2021 г.
  63. ^ Бушор, лейтенант ВМС США Робин Пол (май 1977 г.). Возможности производства синтетического топлива на атомных электростанциях с применением в технологии военно-морских кораблей (магистерская диссертация). Кембридж, Массачусетс: Департамент океанической инженерии Массачусетского технологического института . Проверено 7 сентября 2012 г.
  64. ^ Терри, лейтенант ВМС США Кевин Б. (июнь 1995 г.). Синтетическое топливо для военно-морского применения, производимое с использованием корабельной ядерной энергии (магистерская диссертация). Кембридж, Массачусетс: Департамент ядерной инженерии Массачусетского технологического института. Архивировано из оригинала 10 августа 2012 года . Проверено 7 сентября 2012 г.
  65. ^ Стейнберг, М.; и др. (1984). Системное исследование по удалению, рекуперации и утилизации диоксида углерода на электростанциях, работающих на ископаемом топливе в США (технический отчет DOE/CH/0016-2). Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергетических исследований, Отдел исследований углекислого газа. Архивировано из оригинала 21 ноября 2021 года . Проверено 8 сентября 2012 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Макдональд, Томас М.; Ли, Ву Рам; Мейсон, Джарад А.; Вирс, Брайан М.; Хон, Чан Соп; Лонг, Джеффри Р. (2012). «Улавливание диоксида углерода из воздуха и дымовых газов в металлоорганическом каркасе с добавлением алкиламина mmen-Mg 2 (dobpdc)». Журнал Американского химического общества . 134 (16): 7056–65. дои : 10.1021/ja300034j . ПМИД   22475173 . S2CID   207079044 . - по состоянию на сентябрь 2012 г. имеет 10 цитирующих статей , во многих из которых обсуждается эффективность и стоимость рекуперации воздуха и дымоходов.
  • Кулкарни, Амбариш Р.; Шолл, Дэвид С. (2012). «Анализ равновесных процессов TSA для прямого улавливания CO 2 из воздуха». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 51 (25): 8631–45. дои : 10.1021/ie300691c . из воздуха составляет 100 долларов США/тонну — утверждает, что извлечение CO 2 , не считая капитальных затрат.
  • Холлиган, Анна (01 октября 2019 г.). «Реактивное топливо из воздуха: надежда авиации или обман?» . Новости Би-би-си . Проверено 24 октября 2019 г.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbon-neutral_fuel&oldid=1212899180"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 355642a2d2dc862ef224da62009ac687__1710028260
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/35/87/355642a2d2dc862ef224da62009ac687.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Carbon-neutral fuel - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)